手臂矯正裝置及手臂矯正方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及醫療器械領域，具體設及醫療康復保健中幫助患者矯正手臂肌肉復健 的裝置和方法，即一種手臂矯正裝置及手臂矯正方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在醫療康復中，各種矯正康復治療器因能夠代替人工進行部分矯正或康復 工作而得到廣泛應用。市場上現存在多種矯正康復治療器，如牽引增高矯正按摩治療器及 偏擁矯正治療器，醫院采用物理治療為主的方式。但運些矯正康復治療至少存在如下問題： 矯正康復治療器的力度單一，難W具有針對性，例如難W根據手臂肌肉特性方面進行指向 性的復健或矯正。
[0003] 綜上所述，現有技術中存在W下問題:矯正康復治療器的力度單一，難W根據手臂 肌肉特性方面進行指向性的復健或矯正。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種手臂矯正裝置及手臂矯正方法，W解決現有的矯正康復治療器的 力度單一，難W根據手臂肌肉特性方面進行指向性的復健或矯正的問題。
[0005] 為此，本發明提出一種手臂矯正裝置，所述手臂矯正裝置包括：
[0006] 上臂卡座，用于固定在上臂上；
[0007] 肘部支撐架，連接所述上臂卡座；
[000引小臂支架，連接所述肘部支撐架；
[0009] 氣動肌腫，連接所述小臂支架；
[0010] 手部固定裝置，用于固定在人手上并連接所述氣動肌腫。
[0011] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括：
[0012] 肩部卡座機支架，用于設置在肩部并連接所述上臂卡座；
[0013] 肩部電機，設置在所述肩部卡座機支架上，連接并驅動所述肩部卡座機支架。
[0014] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括：
[0015] 肘部電機，設置在所述肘部支撐架上，連接并驅動所述肘部支撐架。
[0016] 進一步地，
[0017] 所述氣動肌腫包括：分別位于所述小臂支架兩端的第一氣動肌腫和第二氣動肌 腫；
[0018] 所述手部固定裝置包括:拇指夾持裝置和小指夾持裝置，拇指夾持裝置用于夾持 拇指并與第一氣動肌腫較接，小指夾持裝置用于夾持小指并與第二氣動肌腫較接。
[0019] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括：
[0020] 上臂電機，設置在所述上臂卡座上，連接并驅動所述上臂卡座。
[0021] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括:控制所述氣動肌腫充氣及放氣的氣閥。
[0022] 進一步地，肩部電機的輸出軸垂直上臂電機的輸出軸，肘部電機的輸出軸平行肩 部電機的輸出軸。
[0023] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括:模糊控制器，連接所述肘部電機。
[0024] 進一步地，對所述肘部電機采用模糊控制得到模糊值，將所述模糊值采用重屯、法 進行去模糊化得到確定值。
[0025] 進一步地，所述模糊控制器還連接所述上臂電機。
[0026] 本發明還提出一種手臂矯正方法，采用前面所述的手臂矯正裝置，通過模糊控制 方法，控制氣動肌腫的動作。
[0027] 本發明通過調整氣動肌腫內氣壓大小，調整上臂卡座與小臂支架的角度，保證使 得矯正的手臂達到需要的姿勢。進而，氣動肌腫采用截止閥作為氣閥，關閉并保壓，完成手 臂平衡達到矯正的目的。
[0028] 另外，通過模糊控制器對肘部電機進行模糊控制，從而使得手臂的動作更加柔和， 手臂的控制更加智能化，適應手臂平衡矯正。
[0029] 發明針對現有需要進行手臂姿態矯正及手臂肌肉復健訓練，并能進行智能模糊控 制矯正力量、頻率、時間，能夠解決現有技術中自動化及智能化不足的問題。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明實施例的手臂矯正裝置的第一個角度的立體結構示意圖；
[0031] 圖2為本發明實施例的手臂矯正裝置的第二個角度的立體結構示意圖；
[0032] 圖3為本發明實施例的手臂矯正裝置工作狀態的第一個角度的立體結構示意圖；
[0033] 圖4為本發明實施例的手臂矯正裝置工作狀態的第二個角度的立體結構示意圖；
[0034] 圖5為發明實施例的模糊-PID控制器的工作原理圖。
[0035] 附圖標號說明：
[0036] 1肩部電機;2肩部卡座機支架;3上臂電機;4上臂卡座;5肘部支撐架;6肘部電機;7 小臂支架;8聯接架；10氣動肌腫；11腕部聯接架12腕部支架；13拇指指夾；15肘部與氣動肌 腫聯接架；17氣動肌腫；18腕部聯接架，19腕部支架；20小指指夾21上臂22小臂23手部 100拇指夾持裝置170小指夾持裝置
【具體實施方式】
[0037] 為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發 明。
[003引如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發明提供一種手臂矯正裝置，所述手臂矯正裝置包 括：
[0039] 上臂卡座4,用于固定在上臂21上；
[0040] 肘部支撐架5,較接連接所述上臂卡座4,起到轉接的作用；
[0041] 小臂支架7,較接連接所述肘部支撐架5,起到轉接的作用，還可W安裝或連接在小 臂22上，起到支撐作用；
[0042] 氣動肌腫，連接所述小臂支架7;通過氣動肌腫的驅動實現對小臂及上臂的平衡矯 正;完成對肌肉加強康復的目的；氣動肌腫結構簡單，透氣性好，質量較輕，不會對上臂及小 臂造成新的變形和破壞;氣動肌腫的變形收縮和回復原位柔性可靠;能夠在較短時間內多 次反復進行，并且氣動系統清潔，不會對環境造成污染;通過上臂支架和小臂支架實現對手 臂的正崎恢復，氣動肌腫內氣壓可調，可W完成對不同人群的平衡矯正作用；此外，對骨折 患者，采用該種平衡矯正方式后，可W免除傳統的石膏定型方法，通透不受季節變化影響；
[0043] 手部固定裝置，用于固定在人手23上并連接所述氣動肌腫，隨著氣動肌腫的運動 而運動。
[0044] 通過調整氣動肌腫內氣壓大小，調整上臂卡座與小臂支架的角度，實現對手臂的 正崎恢復，保證使得矯正的手臂達到需要的姿勢，完成手臂平衡達到矯正的目的。對于肌肉 功能有一定損壞，而不能夠完成訓練的人體來講，如果外界系統能夠模擬柔性訓練，對廣大 類似病人將是很好的康復訓練輔助系統。氣動肌腫是一種柔性系統，完成所需的功能性訓 練的目的。
[0045] 進一步地，所述手臂矯正裝置還包括：
[0046] 肩部卡座機支架2，為支架，用于設置在肩部并連接所述上臂卡座4;
[0047] 肩部電機1，設置在所述肩部卡座機支架2上，連接并驅動所述肩部卡座機支架2。 肩部卡座機支架2可W隨著肩部電機1轉動而進行相應角度轉動，從而實現肩部或上臂姿態 的調整，增加矯正的靈活性。進一步的，上臂卡座4與小臂支架7是較接，可轉動，上臂卡座4 例如為卡爪，卡在患者上臂21的外側固定;小臂部分(小臂支架7)例如為卡爪，卡在小臂22 的外側固定。
[004引進一步地，所述手臂矯正裝置還包括：
[0049]肘部電機6,設置在所述肘部支撐架5上，連接并驅動所述肘部支撐架5,控制肘部 支撐架5的運動，W增加矯正的靈活性。
[0化0] 進一步地，
[0051] 所述氣動肌腫包括:分別位于所述小臂支架7兩端的第一氣動肌腫10和第二氣動 肌腫17;
[0052] 所述手部固定裝置包括:拇指夾持裝置100和小指夾持裝置170,拇指夾持裝置100 用于夾持拇指并與第一氣動肌腫10較接，小指夾持裝置170用于夾持小指并與第二氣動肌 腫17較接。拇指夾持裝置100包括:腕部聯接架11、腕部支架12W及拇指指夾13。腕部聯接架 11為支架，用于較接第一氣動肌腫10,腕部支架12連接在腕部聯接架11和拇指指夾13之間， 為連接桿，起到直線連接或傳動的作用。拇指指夾13為手指夾，用于夾持在拇指上。小指夾 持裝置170包括:脫部聯接架18、脫部支架19 W及小指指夾20。小指指夾20為手指夾，用于夾 持在小手指上。
[0053] 腕部聯接架18為支架，用于較接第二氣動肌腫17,起到關節的作用。腕部支架19連 接在腕部聯接架18和小指指夾20之間，為連接桿，起到直線連接或傳動的作用。小指指夾20 為手指夾，用于夾持在小指或小手指上。
[0054] 在兩條氣動肌腫受力平衡的作用下，采用兩條氣動肌腫分別同時連接拇指和小 指，實現了同一手臂的平衡矯正，做到了手臂的拇指和小指之間的協調配合，提高一個動作 的不同環節之間的銜接，動作與動作之間的配合，W及整套技術動作的節奏感和流楊程